Descubren por qué la ‘lenteja de agua’ es capaz de doblar su tamaño en un solo día

Nuevos hallazgos sobre el genoma de la diminuta lenteja de agua, cuya denominación científica es Wolffia, explican cómo es capaz de crecer tan rápido, a un ritmo imbatible en la naturaleza. Es la única planta que puede doblar su tamaño en un solo día.

Wolffia, que crece en agua dulce en todos los continentes excepto en la Antártida, parece pequeñas semillas verdes flotantes, con cada planta del tamaño de la cabeza de un alfiler. No tiene raíces y solo una estructura de tallo-hoja fusionada llamada fronda. Se reproduce de forma similar a la levadura, cuando una planta hija brota de la madre. Con un tiempo de duplicación de tan solo un día, algunos expertos creen que Wolffia podría convertirse en una fuente importante de proteínas para alimentar a la creciente población de la Tierra. (Ya se come en partes del sudeste asiático, donde se lo conoce como khai-nam, que se traduce como "huevos de agua").

Para comprender qué adaptaciones en el genoma de Wolffia explican su rápido crecimiento, investigadores dirigidos por científicos del Instituto Salk cultivaron las plantas en ciclos de luz / oscuridad y luego las analizaron para determinar qué genes estaban activos en diferentes momentos del día. (El crecimiento de la mayoría de las plantas está regulado por el ciclo de luz y oscuridad, y la mayoría del crecimiento tiene lugar por la mañana).

"Sorprendentemente, Wolffia solo tiene la mitad de la cantidad de genes regulados por ciclos de luz/oscuridad en comparación con otras plantas", dice en un comunicado Todd Michael primer autor del artículo y profesor de investigación en el Laboratorio de Biología Celular y Molecular Vegetal de Salk."Creemos que es por eso que crece tan rápido. No tiene las regulaciones que limitan cuándo puede crecer".

Los investigadores también encontraron que los genes asociados con otros elementos importantes del comportamiento de las plantas, como los mecanismos de defensa y el crecimiento de las raíces, no están presentes. "Esta planta ha perdido la mayoría de los genes que no necesita", agrega Michael. "Parece haber evolucionado para centrarse únicamente en un crecimiento rápido e incontrolado".

"Los datos sobre el genoma de Wolffia pueden proporcionar información importante sobre la interacción entre cómo las plantas desarrollan su plan corporal y cómo crecen", dice el investigador y profesor del HHMI Joseph Ecker, quien también es director del Laboratorio de Análisis Genómico de Salk y coautor del artículo. "Esta planta promete convertirse en un nuevo modelo de laboratorio para estudiar las características centrales del comportamiento de las plantas, incluida la forma en que los genes contribuyen a las diferentes actividades biológicas".

Uno de los objetivos del laboratorio de Michael es aprender a desarrollar nuevas plantas desde cero, de modo que puedan optimizarse para determinados comportamientos. El estudio actual amplía el conocimiento de la biología vegetal básica y ofrece el potencial para mejorar los cultivos y la agricultura. Al hacer que las plantas sean más capaces de almacenar carbono de la atmósfera en sus raíces, un enfoque iniciado por la Iniciativa de Aprovechamiento de Plantas de Salk, los científicos pueden optimizar las plantas para ayudar a abordar la amenaza del cambio climático.